JP2001277280A

JP2001277280A - 超薄肉部分を有する成形品の射出成形方法

Info

Publication number: JP2001277280A
Application number: JP2000092800A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Teraoka; 淳男寺岡; Bunro Tsuda; 文朗津田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】残留応力も、ショートショットもなく、また
軽量で、しかも安価にスマートメディア、メモリカード
等を得ることができる、射出成形方法を提供する。【解決手段】固定金型のコア（３３）と可動金型の凹部
（４１）とで構成されるキャビテイ（Ｃ）にカウンター
プレッシャーをかけて、超臨界状態の二酸化炭素流体等
の物理的発泡剤が溶解された発泡溶融樹脂を射出充填す
る。そして、カウンタープレッシャーを開放して発泡さ
せ、超薄肉部分（Ｕ）と肉厚部分（Ｈ）とからなるスマ
ートメディア（Ｓ）、メモリカード（Ｓ２）等を成形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定金型のパーテ
イングラインと可動金型のパーテイングラインとを合わ
せることにより構成されるキャビテイに溶融樹脂を射出
充填して超薄肉部分と比較的厚い肉厚部分とからなる成
形品を一体的に射出成形により成形する成形方法に関
し、特にその内部にＩＣチップが収納されるようになっ
ている成形品の成形に好適な射出成形方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯機器の急速な進歩により、電
子部品の小型化、軽量化の要求が強まり、小型で記憶容
量の大きいＩＣチップ等が提供されるようになってい
る。このようなＩＣチップを携帯機器に搭載するには、
湿気、汚れ等の雰囲気から充分に保護されると共に、取
り扱い上ある程度の剛性も要求される。そこで、ＩＣチ
ップは合成樹脂製のケース内に収納されカード化されて
いる。ところで、前述したように電子部品の小型化、軽
量化に伴い、カード本体も軽量化等が要求され薄型化さ
れ、本体は２〜３ｍｍの厚さの比較的肉厚に成形されて
いるが、ＩＣチップが収納される部分は、これよりもさ
らに薄く、０．１５〜０．２５ｍｍ程度に成形されてい
る。

【０００３】一方、携帯電話等の携帯機器も小型軽量化
の方向にあり、この携帯機器の電源の電池も軽量化が課
題となり、リチュウム電池、リチュウムポリマー電池等
が採用され始めている。このような電池が収納される電
池ケースも当然ながら軽量化が要求され、ポリカーボネ
イト樹脂でありながら、肉厚が０．２５ｍｍ程度の電池
ケースが提供されている。また、携帯機器の部品を結合
するコネクタも小型化され、０．３ｍｍ程度の狭ピッチ
コネクタが要求されている。

【０００４】射出成形方法は、従来周知のように、固定
金型と可動金型とで形成されるキャビテイに溶融樹脂を
射出充填して、キャビテイの形状をした成形品を得る成
形方法で、長さ、厚さ、深さ等の寸法精度が良く、また
色合い、つや等の外観精度も優れているので、上記のよ
うな、０．１５〜０．２５ｍｍ程度の超薄肉部分を有す
る成形品は、一般に射出成形により成形されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来周知の射出
成形方法によって、超薄肉部分を有する成形品を成形す
ることはできるが、問題点も多い。すなわち、超薄肉部
分を成形するキャビテイは、当然ながら他の部分に比較
して極めて狭くなっている。一方、成形材料である溶融
樹脂の流動性あるいは粘性は大きい。したがって、狭い
キャビテイには、粘性の大きい溶融樹脂が充填され難
い。充分に充填されないと、欠損すなわちショートショ
ット等の成形欠陥を招くことになる。そこで、上記した
ような超薄肉部分を有する成形品を射出成形するときの
射出速度は、１０００ｍｍ／ｓ程度の超高速で、また射
出圧力は２００〜３００Ｍｐａ程度の超高圧で成形され
ている。このように射出速度と圧力が高くなると、特別
な能力を有する射出成形機が必要となり、また金型にも
強度が要求され、耐用年数は短いものとなっている。そ
の結果、成形品のコスト高になる。また、超高圧で成形
すると、成形品に応力が残り歪みの原因にもなる。さら
には、溶融樹脂は広いキャビテイ部分が先に充填される
ので、狭いキャビテイの方に空気溜まりが生じやすく、
狭いキャビテイは一層充填され難くなっている。このよ
うに狭いキャビテイ部分には空気溜まりが生じやすいの
で、射出成形方法は優れてはいるが、超薄肉部分と比較
的肉厚部分とからなる成形品を一体的に成形するとき
は、成形欠陥が生じやすい。もっとも、このような空気
溜まり生じないように、キャビテイにガス抜きベントを
臨ませ、残留空気、発生ガス等の気体を抜き取るように
した射出成形装置が特許第２９４６０３４号により提案
はされている。しかしながら、この装置には超薄肉部分
を成形するキャビテイ部分に、三次元網目構造をしたガ
ス抜きベントの１面を露出される必要があり、さらには
前記ガス抜きベントの略中央部にガス抜き回路に連通す
る吸引室を形成しなければならないので、装置および成
形品の両方においてコスト高になることが予想される。
本発明は、上記したような従来の問題点あるいは欠点を
解消した超薄肉部分を有する成形品の射出成形方法を提
供することを目的とし、具体的には超薄肉部分を有する
成形品を、残留応力も、ショートショットもなく、また
軽量で、しかも安価に得ることができる、超薄肉部分を
有する成形品の射出成形方法を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、キ
ャビテイに射出する溶融樹脂に、超臨界状態の二酸化炭
素流体等の物理的発泡剤が溶解された発泡溶融樹脂を適
用することにより達成される。物理的発泡剤が溶解され
た発泡溶融樹脂の流動性は、通常の溶融樹脂のそれに比
較して２〜５倍であり、したがって比較的低い射出圧力
でも狭いキャビテイにも充分に充填される。このように
射出圧力が低いので、成形品に残留応力が生じるとこも
少なくなる。また、流動性が大きいので、狭いキャビテ
イにも充分に充填され、欠損を生じるようなこともなく
なる。すなわち、本発明は上記目的を達成するために、
固定金型のパーテイングラインと可動金型のパーテイン
グラインとを合わせることにより構成されるキャビテイ
に溶融樹脂を射出充填して超薄肉部分と比較的厚い肉厚
部分とからなる成形品を一体的に射出成形により成形す
る成形方法であって、前記キャビテイには、超臨界状態
の二酸化炭素流体等の物理的発泡剤が溶解された発泡溶
融樹脂を発泡させながら射出充填して、超薄肉部分と肉
厚部分とからなる成形品を得るように構成される。請求
項２に記載の発明は、固定金型のパーテイングラインと
可動金型のパーテイングラインとを合わせることにより
構成されるキャビテイに溶融樹脂を射出充填して超薄肉
部分と比較的厚い肉厚部分とからなる成形品を一体的に
射出成形により成形する成形方法であって、前記キャビ
テイにはカウンタープレッシャーをかけて、超臨界状態
の二酸化炭素流体等の物理的発泡剤が溶解された発泡溶
融樹脂を射出充填し、そしてカウンタープレッシャーを
開放して発泡させ、超薄肉部分と肉厚部分とからなる成
形品を得るように構成され、請求項３に記載の発明は、
固定金型のパーテイングラインと可動金型のパーテイン
グラインとを合わせることにより構成されるキャビテイ
に溶融樹脂を射出充填して超薄肉部分と比較的厚い肉厚
部分とからなる成形品を一体的に射出成形により成形す
る成形方法であって、前記金型のパーテイングライン間
に所定量の隙間がある状態に１次型閉じし、１次型閉じ
することにより形成されるキャビテイに超臨界状態の二
酸化炭素流体等の物理的発泡剤が溶解された発泡溶融樹
脂を射出し発泡させ、その後前記パーテイングラインが
合わさるように２次閉じして、超薄肉部分と肉厚部分と
からなる成形品を得るように構成され、請求項４に記載
の発明は、固定金型の超薄肉部分を成形するための第１
のコアと、比較的厚い肉厚部分を成形するための第２の
コアと、可動金型の凹部とにより構成されるキャビテイ
に溶融樹脂を射出充填して超薄肉部分と肉厚部分とから
なる成形品を一体的に射出成形により成形する成形方法
であって、前記キャビテイにカウンタープレッシャーを
かけて、そして超臨界状態の二酸化炭素流体等の物理的
発泡剤が溶解された発泡溶融樹脂を射出充填するとき、
前記固定金型の第１のコアを所定量だけ後退させて第１
のコアで構成される超薄肉部分を成形するためのキャビ
テイ空間を広げ、射出充填完了前に前記第１のコアを所
定位置まで前進させて、充填完了直前あるいは完了後カ
ウンタープレッシャーを開放して発泡させ、超薄肉部分
と肉厚部分とからなる成形品を得るように構成され、請
求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの項に
記載の発泡溶融樹脂をキャビテイに射出充填するとき、
超薄肉部分を成形するキャビテイの近傍から射出充填す
るように、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかの項に記載の成形品の超薄肉部分の厚さが０．８
ｍｍ以下で、発泡溶融樹脂の射出充填時の速度が１００
〜３０００ｍｍ／秒であるように、請求項７に記載の発
明は、請求項１〜６のいずれかの項に記載の成形材料
が、ポリカーボネイト、ポリカーボネイトとアクリルニ
トリル・ブタジエン・スチレンのポリマーアロイ、ポリ
エチレンテレフターレート、アクリルニトリル・ブタジ
エン・スチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、液晶ポ
リマー、ポリフエニレンサルフアイト、の中から選ばれ
る成形材料またはこれらの中から選ばれる成形材料にガ
ラス繊維、カーボン繊維等のフィーラが混入された強化
樹脂材料から得られる発泡溶融樹脂であるように、請求
項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかの項に記
載の射出成形方法が、スマートメディア、メモリカー
ド、ＩＣカード、携帯電話用電池ケース、または狭ピッ
チコネクターを成形する成形方法であるように構成され
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
２の（イ）に示されているような、スマートメディアＳ
の成形例について説明する。スマートメディアＳは、全
体としては縦Ｌが例えば４５ｍｍ、幅Ｗが３７ｍｍ、厚
さＤが０．８ｍｍの、略方形を呈する比較的厚い本体部
Ｈからなっている。そして、この本体Ｈの端部寄りに位
置する部分に中間肉厚部Ｔが成形され、この中間肉厚部
Ｔの略中央部に超薄肉部Ｕが成形されている。この超薄
肉部Ｕの肉厚は、０．１４ｍｍ以下で、この超薄肉部Ｕ
にＩＣチップが搭載あるいは載置され、そして中間肉厚
Ｔに図に示されていない蓋体が装着され、収納されるＩ
Ｃチップが湿気、汚染等から保護されるようになってい
る。

【０００８】このような形状をしたスマートメディアＳ
を成形するための金型装置Ｋ１が、図１に示されてい
る。本実施の形態に係わる金型装置Ｋ１は、固定金型３
０、この固定金型３０に対して型締め、あるいは型開き
される可動金型４０、固定金型３０と可動金型４０とで
形成されるキャビテイにカウンタープレッシャーを付加
するカウンタープレッシャー付加装置５０等からなって
いる。固定金型３０には、そのパーテイングラインＰか
ら可動金型４０の方へ突き出たコア３３が形成されてい
る。コア３３は、中央部に位置して一番突き出ている第
１のコア３１と、その周囲に位置し第１のコア３１より
も低い第２のコア３２とからなっている。この第１のコ
ア３１により、後述するように超薄肉部Ｕを成形するた
めのキャビテイＣ３が構成される。可動金型４０には、
固定金型４０のコア３３に対応して、そのパーテイング
ラインＰから所定深さ、所定大きさの１個の凹部４１が
形成されている。したがって、可動金型４０を固定金型
３０に対して型締めすると、固定金型３０のコア３３と
可動金型４０の凹部４１とにより、本体部Ｈと中間肉厚
部Ｔと超薄肉部Ｕとを成形するためのキャビテイＣ１、
Ｃ２およびＣ３からなるキャビテイＣが構成される。こ
のように構成されている固定金型３０には、これを横切
るような形でスプルー３４が設けられ、そしてこのスプ
ルー３４は中間肉厚部Ｔを成形するための第２のコア３
３の頂部に開口している。これにより、狭いキャビテイ
Ｃ３部分が比較的早期に充填されることになる。なお、
本実施の形態によると、型締装置は、射出圧縮機能を持
つが、この型締装置は図１には示されていない。

【０００９】カウンタープレッシャー付加装置５０は、
例えば二酸化炭素ガスが充満されているガスボンベ５
１、圧力制御弁５２、これらを接続しているガス管路５
３等からなり、ガス管路５３の終端部がキャビテイＣに
開口している。

【００１０】本実施の形態によると、スマートメディア
Ｓは物理的発泡剤が溶解された発泡溶融樹脂により成形
されるが、発泡溶融樹脂を得るための可塑化射出装置Ｋ
２も図１に示されている。この図１に示されているよう
に、本実施の形態に係わる可塑化射出装置Ｋ２は、概略
的にはスクリュシリンダ１と、このスクリュシリンダ１
の内部に回転駆動されると共に、軸方向すなわち射出方
向にも駆動可能に設けられているスクリュ２０とから構
成されている。

【００１１】スクリュシリンダ１は軸方向に所定長さを
有し、その略中間位置においてスクリュシリンダ１の外
部から内部に達する圧力および温度において二酸化炭素
ガス、窒素ガス等の不活性ガスを供給するための、ガス
供給孔２が開けられている。そして、このガス供給孔２
にガス管３が気密的に接続されている。このガス管３か
らは、詳しくは後述するように、二酸化炭素ガス、窒素
ガス等の不活性ガスが数ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度の圧力
で溶融状態の樹脂材料に注入されるが、そのための圧縮
機、圧力制御弁等は、図１には示されていない。

【００１２】また、スクリュシリンダ１の、図１におい
て左方の先端部寄りは計量室４となり、その先端部に射
出ノズル５が設けられている。この射出ノズル５にはシ
ャットオフ弁６が設けられている。スクリュシリンダ１
の、後端部寄りに材料供給孔７が開けられている。そし
て、後端部にスクリュ駆動装置８が設けられている。ス
クリュ駆動装置８は、従来周知のように構成できるの
で、詳しい説明はしないが、例えば回転モータとピスト
ンユニットとを備え、回転モータの出力軸とスクリュ２
０の後端部のスクリュ軸は、スプライン軸、滑りキー等
の機械的手段により接続されている。したがって、スク
リュ２０は回転駆動されるときも軸方向に移動可能であ
る。また、ピストンユニットのピストンにより、計量時
にスクリュ２０を引くこと、いわゆるサックバックする
ことも、計量された溶融樹脂材料を射出することもでき
るようになっている。このようなスクリュシリンダ２０
および射出ノズル５の外周部には個々に温度が制御され
る複数個の加熱ヒータ９、９、…が設けられている。ま
た、スクリュシリンダ１の材料供給孔７には、ホッパ１
０の供給筒部１１が装着されている。なお、スクリュヘ
ッド部Ｓ３には逆流防止装置が設けられている。

【００１３】スクリュ２０は、可塑化時および射出時に
は軸方向に移動するが、図１に示されているように、ス
クリュシリンダ１に対応して、後端部から先端部に向か
って、第１ステージＳ１、第２ステージＳ２およびスク
リュヘッド部Ｓ３と見かけ上分けられている。そして、
第１ステージＳ１の先方部は第１メタリング部Ｍ１とな
り、その後方部は供給部Ｋとなっている。第１メタリン
グ部Ｍ１にはミキシングピース２１等が設けられ、供給
部Ｋのスクリュフライト２２は比較的深くなっている。
勿論、第１メタリング部Ｍ１は、ミキシングピース無し
のフルフライトスクリュ構造でも良い。第２ステージＳ
２の先方部も、第２メタリング部Ｍ２となり、その後方
部は低圧部Ｔとなっている。低圧部Ｔのスクリュフライ
ト２２の溝は、比較的深くなっている。これにより、容
易に二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入す
ることができることになる。なお、スクリュフライト２
２の幅を狭くして、スクリュ溝の容積を大きくしても低
圧部Ｔを構成することができる。

【００１４】本実施の形態では、スクリュシリンダ１の
材料供給孔７の近傍、第２ステージＳ２のスクリュ２
０、スクリュ２０の第２メタリング部Ｍ２の先端部、ス
クリュヘッド部Ｓ３およびガス供給孔２あるいはガス管
３には、次に述べるように構成されている。すなわち、
スクリュシリンダ１の材料供給孔７の近傍の内周壁に
は、図には示されていないが、軸方向に所定長さの複数
本の溝が形成されている。これらの溝の長さは、スクリ
ュ２０が可塑化時に移動する距離をカバーするように、
材料供給孔７を中心として先端部の方が長くなってい
る。これらの溝により樹脂材料の、スクリュへ２０の噛
み込みが向上し、可塑化能力が向上する。第１ステージ
Ｓ２にけるスクリュ２０は、そのスクリュフライト２２
は、２重フライトになっている。２重フライトのフライ
ト溝の断面積は、１重フライトのフライト溝の断面積よ
りも小さく細分化されている。これにより、注入される
不活性ガスの浸透および分散化が促進される。なお、３
重等の多重フライトでも実施できることは明らかであ
る。勿論、１重フライトすなわちフルフライトスクリュ
でも不活性ガスの浸透は充分促進されることもある。

【００１５】本実施の形態によると、スクリュ２０の第
２ステージＳ２の第２メタリングＭ２の先方部にミキシ
ングピースが形成されている。ミキシングピース自体
は、従来周知であるので、詳しい説形はしないが、ダル
メージ式ミキシングピース、マトック式、ピン式、ダブ
ルフライト式ミキシングピースが適宜形成されている。
これらのミキシングピースを設けることで、注入された
不活性ガスを均一に分散化させることができ、したがっ
て発泡成形体の内部発泡層の微細化と均一化が図れる。
勿論、ミキシングピースが無くても均一に分散されるこ
ともある。

【００１６】次に、上記金型装置Ｋ１と可塑化射出装置
Ｋ２とを使用した成形例について説明する。なお、本装
置は制御装置により自動成形することも、また手動的に
も成形できるが、以下説明の便宜上半自動的に成形する
例について説明する。ホッパ１０に、ポリカーボネイ
ト、ポリカーボネイトとアクリルニトリル・ブタジエン
・スチレンのポリマーアロイ、ポリエチレンテレフター
レート、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン、ポ
リアミド、ポリプロピレン、液晶ポリマー、ポリフエニ
レンサルフアイト、の中から選ばれる成形材料またはこ
れらの中から選ばれる成形材料にガラス繊維、カーボン
繊維等のフィーラが混入された強化樹脂材料Ｊを入れ
る。コントローラに付属している設定器により、射出成
形に必要な各種の値例えば加熱ヒータ９、９、…の温
度、スクリュ２０の計量完了位置、スクリュ２０の回転
速度、射出速度等を設定する。またシャットオフ弁６を
閉じる。そうして、スクリュ駆動装置８によりスクリュ
２０を回転駆動して計量工程を開始する。樹脂材料Ｊは
スクリュ２０の第１ステージＳ１に供給されるが、この
とき材料供給孔７の近傍のスクリュシリンダ１の内周壁
には複数個の溝が形成されているので、樹脂材料Ｊは効
率的に供給される。スクリュ２０の回転により送られる
樹脂材料Ｊは、加熱ヒータ９、９、…から加えられる熱
と、スクリュ２０の回転による摩擦作用、剪断作用等に
より生じる熱とにより、第１メタリング部Ｍ１で完全に
溶融され、そして次の第２ステージＳ２へと送られる。

【００１７】第２ステージＳ２の低圧部Ｔに、二酸化炭
素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入する。低圧部Ｔ
のフライト２２の溝は深くなって、溶融樹脂の圧力は低
くなっているので、超臨界ガス圧以上の、数ＭＰａ〜２
０ＭＰａ程度の比較的低い圧力で注入する。注入した不
活性ガスは、スクリュシリンダ１内の温度が、１００〜
２００°Ｃ程度の高温になっているので超臨界ガス
となり、溶融樹脂に浸透する。なお、注入する不活性ガ
スは廃熱等を利用して予熱し、溶融樹脂の温度低下を抑
えることができる。このとき、第１メタリング部Ｍ１で
完全に溶融されている溶融樹脂のシール作用により、注
入される不活性ガスが材料供給孔７の方へ逆流するよう
なことはない。注入された不活性ガスは、第２ステージ
Ｓ２のフライト２２は２重フライトになっているので、
溶融樹脂中に容易に、しかも早く浸透する。そうして、
第２ステージＳ２の第２メタリング部Ｍ２へと送られ
る。第２メタリング部Ｍ２には、本実施の形態ではミキ
シングピースが設けられているので、注入された不活性
ガスの分散は一層促進され、そして計量室４へと送られ
る。なお、このとき逆流防止装置３０のボールおよび逆
流防止リングは先端の方へ移動し、溶融樹脂の流れは許
容される。計量が進むに従い、計量された樹脂圧力ある
いはサックバック力の補助によりスクリュ２０は後方へ
後退する。所定量後退したら、これを検知して計量を終
わる。

【００１８】このとき、本実施の形態によると、ガス供
給孔は、第１メタリングの先方すなわち下流側に設けら
れているので、超臨界ガス圧以上の不活性ガスを注入し
ても、第１メタリングにおいて完全に溶融されている樹
脂材料のシール作用により、注入される不活性ガスが材
料供給孔の方へ逆流しない、また不活性ガスはスクリュ
シリンダ内で超臨界ガス温度になるので、不活性ガス供
給装置が安価になる効果が得られる。しかも、ガス供給
孔はスクリュの低圧部に開口しているので、不活性ガス
の注入圧力を低くしても、注入できる。したがって、溶
融樹脂材料のシール作用と相まって、シールはさらに完
全なものとなる効果が得られる。

【００１９】可動金型４０を固定金型３０に対して閉じ
る。これにより、図１に示されているように、本体部Ｈ
を成形するためのキャビテイＣ１と、中間肉厚部Ｔを成
形するためのキャビテイＣ２と、超薄肉部Ｕを成形する
ためのキャビテイＣ３とからなるキャビテイＣが構成さ
れる。また、カウンタープレッシャー付加装置５０によ
りキャビテイＣにカウンタープレッシャーを付加する。
次いで、シャットオフ弁６を開いて、スクリュ２０を軸
方向に駆動してキャビテイＣへ射出充填する。このと
き、逆流防止装置３０のボールおよび逆流防止リング
は、シート面に着座し、溶融樹脂材料の逆流が防止され
る。発泡溶融樹脂がキャビテイＣに充満する直前に一気
にカウンタープレッシャーを開放する。これにより、発
泡溶融樹脂の発泡が始まるが、そのまま充填完了まで続
行する。または、充満完了後に一気にカウンタープレッ
シャーを開放する。このようなカウンタープレッシャー
の開放により、微細な発泡セル例えば５０μｍ以下の発
泡セルを有するスマートメディアＳすなわち本体部Ｈ
と、中間肉厚部Ｔ、超薄肉部Ｕとからなるスマートメデ
ィアＳが成形される。冷却固化を待って可動金型４０を
開くと、図示されないエジェクタピンが突き出て、図２
の（イ）に示されているようなスマートメディアＳが得
られる。本実施の形態によると、発泡溶融樹脂には物理
的発泡剤が溶解されているので、化学的発泡剤が混合さ
れている発泡溶融樹脂に比較して粘性は低い。したがっ
て、射出圧力が比較的低くても、ショートショットのよ
うな成形欠陥は生じない。このように射出圧力が低いの
で、残留応力も小さい。

【００２０】上記実施の形態では、発泡溶融樹脂はカウ
ンタープレッシャーがかけられているキャビテイＣに充
填するようになっているが、カウンタープレッシャーが
かけられていないキャビテイＣに充填することもでき
る。このときは、発泡溶融樹脂は充填されながら発泡す
ることになるが、物理的発泡剤が溶解さている発泡溶融
樹脂は、粘性が低く流動抵抗が小さいので、キャビテイ
Ｃの隅々まで充填されショートショットのような成形欠
陥は生じない。

【００２１】または、次のようにして成形する。すなわ
ち、所望のスマートメディアＳよりも所定量だけ厚いキ
ャビテイが構成されるように型閉じする。換言すると、
パーテイングラインＰ、Ｐ間に所定量の隙間が生じるよ
うに型閉じする。そうして、上記したようにして発泡溶
融樹脂を射出する。このときは、キャビテイにはカウン
タープレッシャーがかけられていないので、発泡しなが
ら充填されることになる。発泡溶融樹脂が固化する前
に、可動金型４０を型閉じして圧縮する。これにより所
定厚さの緻密なスマートメディアＳになる。冷却固化を
待って可動金型４０を開くと、同様にしてスマートメデ
ィアＳが得られる。本実施の形態によると、カウンター
プレッシャー付加装置５０が不要になり、射出圧力はさ
らに低くても成形できる利点が得られる。

【００２２】本実施の形態によると、溶融樹脂には物理
的発泡剤が溶解されているので、粘性は低く、狭いある
いは薄いキャビテイにも充填されショートショットのよ
うな成形欠陥は生じない。しかしながら、溶融樹脂は厚
い部分が先に充填され、その後薄い部分が充填されるの
で、ガス溜まりは、薄い部分に生じやすい。しかも、薄
い部分の中部分に生じやす。そこで、図には示されてい
ないが、超薄肉部分Ｕを成形するキャビテイＣ３を、少
なくともその中央部の近傍を燒結金属のような通気性の
材料から構成し、ガスを抜くように実施することもでき
る。このとき、発泡溶融樹脂は、一部で発泡が始まる
が、射出速度を大きくすれば、発泡が全体に広がること
を抑えて充填することができる。また、図には示されて
いないが、固定金型３０の第１のコア３１を、固定金型
３０から独立して、キャビテイＣ３が狭くなる前進位置
と、広くなる後退位置とを取るように構成することもで
きる。このように第１のコア３１を構成すると、第１の
コア３１を所定量だけ後退させてキャビテイＣ３を広く
し、充填を容易にし、充填完了前の適当な時期に前進さ
せて所定厚さの超薄肉部Ｕを成形することもできる。

【００２３】図２の（ロ）には、縦Ｌ２が例えば８５ｍ
ｍ、幅Ｗ２が５３ｍｍ、厚さＤ２が３ｍｍで、その中央
部に超薄肉部Ｕ２があるメモリカードＳ２が示されてい
るが、このメモリカードＳ２も、金型の形状が異なるだ
けで同様にして射出成形により成形できることは明らか
である。また、図２の（ハ）には、縦Ｌ３が８５ｍｍ、
幅Ｗ３が５８ｍｍ、厚さＤ３が０．７６ｍｍで、その角
部に超薄肉部Ｕ３があるＩＣカードＳ３が示されている
が、このＩＣカードＳ３が同様にして成形できること
も、さらには、図２の（ニ）に示されているようなバッ
テリーケースＳ４すなわち縦Ｌ４が５０ｍｍ、幅Ｗ４が
２６ｍｍ、深さＤ４が４ｍｍ、肉厚０．２５ｍｍのバッ
テリーケースＳ４を同様にして成形できることも明らか
である。また、図には示されていないが、狭ピッチコネ
クターも同様にして成形できることも明らかである。

【００２４】可塑化射出装置Ｋ２は、特願平１１−３０
０４７３号により本出願人が提案中のように構成するこ
ともできる。すなわち、スクリュシリンダと、このスク
リュシリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設け
られているスクリュとから構成し、スクリュシリンダの
一方の後端部寄りに材料供給孔を、他方の先端部には射
出ノズルを設け、そしてスクリュは、スクリュシリンダ
に対応して、後端部から先端部にかけて第１メタリング
部、減圧部および第２メタリング部となるように構成
し、二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスは、スク
リュの減圧部に対応した位置に注入し、注入した不活性
ガスは、第１、２のメタリング部の溶融樹脂によりシー
ルするように構成することもできる。このように構成す
ると、注入される不活性ガスが第１、２のメタリング部
の溶融樹脂によりシールするように構成されているの
で、超臨界ガス圧以上であれば、比較的低い圧力で不活
性ガスを注入できる。しかも、超臨界ガス圧以上の不活
性ガスを注入しても、第１メタリング部および第２メタ
リング部において完全に溶融されている樹脂材料のシー
ル作用により、注入される不活性ガスが材料供給孔の方
あるいはスクリュシリンダの先方へ漏れることが防止さ
れる。不活性ガスは超臨界ガス圧以上であれば、格別に
加熱する必要がないので、不活性ガス供給装置が安価に
なる効果が得られる。さらには、比較的低い圧力で超臨
界ガス圧の不活性ガスを注入できるので、不活性ガス供
給装置、配管系等の耐圧設計、シール設計等が容易にな
る効果も得られる。

【００２５】または、可塑化射出装置Ｋ２は、特願平１
１−３２１４８５号に記載されているように、その一方
の後端部寄りに材料供給孔が、他方の先端部には射出ノ
ズルが設けられているスクリュシリンダと、該スクリュ
シリンダ内に可塑化方向と射出方向とに駆動可能に設け
られているスクリュと、該スクリュを可塑化方向と射出
方向とに駆動する駆動手段とから構成し、前記スクリュ
は、前記スクリュシリンダに対応して、後端部から先端
部にかけて第１メタリング部、低圧部および第２メタリ
ング部に選定し、少なくともガス圧力において超臨界ガ
ス圧力以上の二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガ
ス、または超臨界状態の不活性液体を注入するためのガ
ス供給孔は、前記スクリュシリンダの、前記スクリュの
低圧部に対応した位置に設け、前記駆動手段は電動サー
ボモータから構成することもできる。このように構成す
ると、超臨界ガス圧力以上の不活性ガス、または超臨界
状態の不活性液体を容易にスクリュシリンダ内に注入で
きる効果が得られる。この時、ガス供給孔は、第１、２
メタリングの間に位置しているので、注入される不活性
流体は、第１、２のメタリング部の溶融樹脂によりシー
ルされる効果も得られる。また、スクリュを可塑化方向
と射出方向とに駆動する駆動手段が電動サーボモータか
らなっているので、成形中に、特に可塑化工程中にスク
リュに複合した動作をさせることができ、スクリュシリ
ンダ内での発泡を抑え、品質の高い発泡溶融樹脂を得る
ことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、キャビ
テイには、超臨界状態の二酸化炭素流体等の物理的発泡
剤が溶解された発泡溶融樹脂を発泡させながら射出充填
して、超薄肉部分と肉厚部分とからなる成形品を得るよ
うに構成されているので、あるいはキャビテイにはカウ
ンタープレッシャーをかけて、超臨界状態の二酸化炭素
流体等の物理的発泡剤が溶解された発泡溶融樹脂を射出
充填し、そしてカウンタープレッシャーを開放して発泡
させ、超薄肉部分と肉厚部分とからなる成形品を得るよ
うに構成されているので、または金型のパーテイングラ
イン間に所定量の隙間がある状態に１次型閉じし、１次
型閉じすることにより形成されるキャビテイに超臨界状
態の二酸化炭素流体等の物理的発泡剤が溶解された発泡
溶融樹脂を射出し発泡させ、その後前記パーテイングラ
インが合わさるように２次閉じして、超薄肉部分と肉厚
部分とからなる成形品を得るので、あるいはキャビテイ
にカウンタープレッシャーをかけて、そして超臨界状態
の二酸化炭素流体等の物理的発泡剤が溶解された発泡溶
融樹脂を射出充填するとき、固定金型の第１のコアを所
定量だけ後退させて第１のコアで形成される超薄肉部分
を成形するためのキャビテイ空間を広げ、射出充填完了
前に前記第１のコアを所定位置まで前進させて、充填完
了直前あるいは完了後カウンタープレッシャーを開放し
て発泡させ、超薄肉部分と肉厚部分とからなる成形品を
得るように構成されているので、すなわち物理的発泡剤
が溶解された発泡溶融樹脂により成形するので、流動性
が大きく、したがって射出圧力は低くて、残留応力も、
欠損もなく、また発泡しているので軽量でもあるスマー
トメディア、携帯電話用電池ケース、狭ピッチコネクタ
ーのような超薄肉部分を有する成形品を安価に得ること
ができる、という本発明に特有の効果が得られる。ま
た、他の発明によると、発泡溶融樹脂をキャビテイに射
出充填するとき、超薄肉部分を成形するキャビテイの近
傍から射出充填するように構成されているので、一般に
充填され難い超薄肉部分を成形するキャビテイが先に充
填され、ショートショットのような成形欠陥がより完全
に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態により得られる成形品の例
を示す図で、その（イ）はスマートメデイアの、その
（ロ）はメモリカードケースの、その（ハ）はＩＣカー
ドの、そしてその（ニ）はバッテリケースの、それぞれ
の斜視図である。

【符号の説明】

１スクリュシリンダ５
射出ノズル２０スクリュ３０
固定金型３１第１のコア３２
第２のコア４０可動金型４１
凹部５０カウンタープレッシャー付加装置Ｋ１金型装置Ｋ２
可塑化射出装置Ｃキャビテイ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月３１日（２０００．３．３
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定金型のパーテイングラインと可動金型
のパーテイングラインとを合わせることにより構成され
るキャビテイに溶融樹脂を射出充填して超薄肉部分と比
較的厚い肉厚部分とからなる成形品を一体的に射出成形
により成形する成形方法であって、前記キャビテイには、超臨界状態の二酸化炭素流体等の
物理的発泡剤が溶解された発泡溶融樹脂を発泡させなが
ら射出充填して、超薄肉部分と肉厚部分とからなる成形
品を得ることを特徴とする超薄肉部分を有する成形品の
射出成形方法。
【請求項２】固定金型のパーテイングラインと可動金型
のパーテイングラインとを合わせることにより構成され
るキャビテイに溶融樹脂を射出充填して超薄肉部分と比
較的厚い肉厚部分とからなる成形品を一体的に射出成形
により成形する成形方法であって、前記キャビテイにはカウンタープレッシャーをかけて、
超臨界状態の二酸化炭素流体等の物理的発泡剤が溶解さ
れた発泡溶融樹脂を射出充填し、そしてカウンタープレ
ッシャーを開放して発泡させ、超薄肉部分と肉厚部分と
からなる成形品を得ることを特徴とする超薄肉部分を有
する成形品の射出成形方法。
【請求項３】固定金型のパーテイングラインと可動金型
のパーテイングラインとを合わせることにより構成され
るキャビテイに溶融樹脂を射出充填して超薄肉部分と比
較的厚い肉厚部分とからなる成形品を一体的に射出成形
により成形する成形方法であって、前記金型のパーテイングライン間に所定量の隙間がある
状態に１次型閉じし、１次型閉じすることにより形成さ
れるキャビテイに超臨界状態の二酸化炭素流体等の物理
的発泡剤が溶解された発泡溶融樹脂を射出し発泡させ、
その後前記パーテイングラインが合わさるように２次閉
じして、超薄肉部分と肉厚部分とからなる成形品を得る
ことを特徴とする、超薄肉部分を有する成形品の射出成
形方法。
【請求項４】固定金型の超薄肉部分を成形するための第
１のコアと、比較的厚い肉厚部分を成形するための第２
のコアと、可動金型の凹部とにより構成されるキャビテ
イに溶融樹脂を射出充填して超薄肉部分と肉厚部分とか
らなる成形品を一体的に射出成形により成形する成形方
法であって、前記キャビテイにカウンタープレッシャーをかけて、そ
して超臨界状態の二酸化炭素流体等の物理的発泡剤が溶
解された発泡溶融樹脂を射出充填するとき、前記固定金
型の第１のコアを所定量だけ後退させて第１のコアで構
成される超薄肉部分を成形するためのキャビテイ空間を
広げ、射出充填完了前に前記第１のコアを所定位置まで
前進させて、充填完了直前あるいは完了後カウンタープ
レッシャーを開放して発泡させ、超薄肉部分と肉厚部分
とからなる成形品を得ることを特徴とする超薄肉部分を
有する成形品の射出成形方法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかの項に記載の発泡
溶融樹脂をキャビテイに射出充填するとき、超薄肉部分
を成形するキャビテイの近傍から射出充填する、超薄肉
部分を有する成形品の射出成形方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかの項に記載の成形
品の超薄肉部分の厚さが０．８ｍｍ以下で、発泡溶融樹
脂の射出充填時の速度が１００〜３０００ｍｍ／秒であ
る、超薄肉部分を有する成形品の射出成形方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかの項に記載の成形
材料が、ポリカーボネイト、ポリカーボネイトとアクリ
ルニトリル・ブタジエン・スチレンのポリマーアロイ、
ポリエチレンテレフターレート、アクリルニトリル・ブ
タジエン・スチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、液
晶ポリマー、ポリフエニレンサルフアイト、の中から選
ばれる成形材料またはこれらの中から選ばれる成形材料
にガラス繊維、カーボン繊維等のフィーラが混入された
強化樹脂材料から得られる発泡溶融樹脂である、超薄肉
部分を有する成形品の射出成形方法。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかの項に記載の射出
成形方法が、スマートメディア、メモリカード、ＩＣカ
ード、携帯電話用電池ケース、または狭ピッチコネクタ
ーを成形する成形方法である、超薄肉部分を有する成形
品の射出成形方法。